教育部参赛生物膜流动镶嵌模型王颖.ppt

对生物膜结构的探索历程 1 流动镶嵌模型的基本内容 2 教育部参赛_生物膜流动镶嵌模型_王颖 细胞膜的组成成分是什么？ 不溶于脂质的物质溶于脂质的物质 细胞膜 提出假说：膜是由脂质组成的 19世纪末欧文顿的实验 时间：20世纪初 科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来 红细胞的细胞膜红细胞的细胞膜 膜的主要成分是：膜的主要成分是：脂质（磷脂）和蛋白质脂质（磷脂）和蛋白质 这些物质是如何组成膜的？ 胆 碱 磷 酸 甘 油 脂肪酸 磷脂是一种由甘油，胆碱， 脂肪酸和磷酸所组成的分子. 磷酸亲 水头部 脂肪酸链 疏水尾部 请构建磷脂分子 在空气水界面中 分布的模型 探究活动一 磷脂分子排列为单分子层 时间：1925年 人物：两位荷兰科学家 实验：从人的红细胞膜中提取脂质， 在空气水界面上铺展成单分子层， 测得单分子层的面积约为红细胞表面 积的2倍 结论： 细胞膜中的脂质（磷脂）分子 必然排列为连续的两层 请构建细胞膜中 磷脂分子的排布模型 探究活动二 水（外） 水 (内) 细胞膜中磷脂分子的排列 （新技术带来新模型单位膜模型的提出） 罗伯特森用超薄切片技术获得了 清晰的细胞膜电镜下的照片，显 示暗-亮-暗三层结构。 时间：1959年 要点：1、蛋白质在膜中分布的对称性 2、静态结构 假说：生物膜为蛋白质脂质蛋 白质三层统一的静态结构 蛋白质 蛋白质 脂质 三明治模型 请思考：细胞膜是静态的吗？（举例说明） 探究活动三探究活动三 提出假说：细胞膜是动态的、能流动的 质壁分离变形虫胞吞和胞吐 标本用干冰等冰冻，后用冷刀断开，升温 后暴露断裂面。 蛋白质在膜中的分布是（ ）的 （新技术带来新模型冰冻蚀刻电子显微法） 不对称 膜蛋白并不是全平铺（镶）在脂质表面 有的蛋白质则嵌入或贯穿在脂质双分子层中。 探究活动四 构建蛋白质在磷脂双分子层中的排布情况 膜上的蛋白质分 子是可以运动的 新技术带来新模型（荧光标记技术） 时间：时间：19701970年年 人物：弗雷人物：弗雷(Frye)(Frye)和埃迪登和埃迪登( (EdidinEdidin) ) 实验：将人和鼠的细胞膜表面的蛋白质用不同荧光标记后，实验：将人和鼠的细胞膜表面的蛋白质用不同荧光标记后， 让两种细胞融合。让两种细胞融合。 细胞膜是具有一定流动性的 磷脂分子的运动 已有的科学认识 1、膜的主要成分是脂质和蛋白质。 2、脂质分子必然排列为连续的两层，且头部 朝外、尾部朝内。 3、蛋白质在磷脂双分子层上的存在方式：平铺（ 镶在表面）和嵌入、贯穿等 4、生物膜具有一定的流动性 时间：1972年 桑格和尼克森提出了新的生物膜模型 流动镶嵌模型，为多数人所接受。 二、流动镶嵌模型的基本内容 二二. .流动镶嵌模型的具体内容流动镶嵌模型的具体内容： 1 1、生物膜的组成：、生物膜的组成： 2 2、生物膜的基本骨架：、生物膜的基本骨架： 3、蛋白质分子存在形式： 4 4、生物膜的结构特点：、生物膜的结构特点： 主要由蛋白质和脂质组成主要由蛋白质和脂质组成 磷脂双分子层磷脂双分子层（头朝外尾朝里）。（头朝外尾朝里）。 有镶在表面、嵌入、横跨（贯穿）三种。外侧有的蛋 白质分子与糖类结合形成糖蛋白。（糖蛋白与细胞识 别、胞间信息交流等有密切联系） 一定的流动性一定的流动性（磷脂和大多数蛋白质都是运动的）（磷脂和大多数蛋白质都是运动的） 5 5、生物膜的功能特点：、生物膜的功能特点：具有选择透过性具有选择透过性 生物膜的流动镶嵌模型 时间和人物历史事件历史结论 多种物质对膜通透性实验 对红细胞膜化学分析 红细胞膜的脂质铺展成单 层分子的面积是原膜表面 积的两倍 电镜下膜呈“暗亮暗 ”三层结构 蛋白质脂质蛋白质 人、鼠细胞融合实验。 新的观察和实验证据的基础 上，提出分子结构模型。 膜是由脂质组成的 膜中含脂质和蛋白质 脂质双层结构 膜具流动性 流动镶嵌模型 1972，桑格 和尼克森 1970年 1959年， 罗伯特森 1925年， 两位荷兰 科学家 20世纪初 19世纪末 欧文顿 列表总结：生物膜结构的探究历程 小结：概念图 基本支架 具有流动性 有的贯穿整个磷 脂双分子层 生物膜 大多数可以运动 生物膜具有结构特性: 磷脂双分子层蛋白质分子 部分镶在磷脂 双分子层表面部分或全部嵌入 磷脂双分子层中 流动性 成分 说说下列各结构名称 2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美 国科学家，这是自1991年来诺贝尔奖第三次颁发 给与细胞膜蛋白质有关的研究成果 。 皮特阿格雷罗德里克麦金农 据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生 素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为 （ ） A 细胞膜具有一定流动性 B 细胞膜是选择透过性 C 细胞膜的结构是以磷脂 分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种 蛋白质分子 第一关 A 不要灰心 ，再来一 次！ C D B不要灰心 ，再来一 次！ 不要灰心 ，再来一 次！ 恭喜你，答 对了！再接 再厉！ 知识闯关 变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些 白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都 依赖于细胞膜的（ ） A 保护作用 B 一定的流动性 C 主动运输 D 选择透过性 第二关 A 不要灰心 ，再来一 次！ B D C 不要灰心 ，再来一 次！ 不要灰心 ，再来一 次！ 恭喜你，答 对了！再接 再厉！ 细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递 和血型决定有密切关系的化学物质是（ ） A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸 第三关 B 不要灰心 ，再来一 次！ ADC 不要灰心 ，再来一 次！ 不要灰心 ，再来一 次！ 恭喜你，答 对了！再接 再厉！ 分析生物膜模型的建立和完善过程，你受到哪些启示？ 科学发现是很多位科学家共同参与，共同努力的结果。 科学研究的过程离不开技术的支持。 科学研究需要理性思